|
|
Ферменты. Том 1истемах (с. 150—152). в. В случае, противоположном (а), когда ингибитор влияет на связывание В, но не на связывание А, член Кмв увеличивается; это соответствует варианту ингибирования (в) в< табл. 4.5. г. В двух предыдущих случаях ингибироваиие было обусловлено увеличением константы Михаэлиса, однако оно может быть связано также с уменьшением V. В гл. 8 рассматривается ситуация, когда ингибитор связывается с ферментом после образования фермент-субстратного комплекса (см. с. 493—494); при этом в случае односубстратной реакции в результате уменьшения количества фермент-субстратного комплекса, способного распадаться с образованием продукта, снижается также скорость распада этого комплекса до свободного фермента и свободного субстрата и, следовательно, уменьшается кажущаяся величина Км- Уравнение, полученное для этого типа ингибирования в гл. 8, имеет вид V (4.129)» В случае двухсубстратных реакций ингибитор, который связывается с тройным (ЕАВ или EPQ) комплексом или с двойным комплексом фермент—продукт, будет оказывать такое же действие, т. е. уменьшать V и Км- Поскольку, однако, KsA (кажу- 10* ' Таблица 4.5 Действие ингибиторов в системах, подчиняющихся уравнению (4.86) Ингибирование Действие ингибитора в отиошении А в отношении В концентрация В ненасыщающая концентрация В насыщающая концентрация А ненасыщающая концентрация А насыщающая (а) Увеличение Л*Ам и KAs Конкурентное Конкурентное Смешанное Отсутствует (б) Увеличение только КАз » Отсутствует Конкурентное » (в) Увеличение только Л*вм Смешанное » » Конкурентное (г) Одинаковое уменьшение V, ХАм и Квм не изменяется) Бескон курентное Бесконкурентное Бесконкурентное Бесконкурентное (д) Одинаковое уменьшение V, Л*Ам и иногда увеличение Квм (См. текст) ----\ Смешанное » Смешанное Смешанное Кинетика действия ферментов щаяся константа диссоциации комплекса ЕА) является предельным значением для КАм при В, стремящемся к нулю (см. с. 129), эта константа не изменяется в присутствии ингибитора, который связывается с ферментом только после связывания В. Кинетическое уравнение для такого вида ингибирования следующее; о=-:-д—-—g-д-g-. (4.130) 1 I ' I . Км. . Ks Км 1 + К4 + а + Ь + ab Это уравнение соответствует типу ингибирования (г) в табл. 4.5. д. В предыдущем случае рассмотрено действие ингибитора, который может связываться с ферментом после присоединения к нему обоих субстратов; если, однако, такой ингибитор является продуктом реакции, можно ожидать, что он будет также частично обращать реакцию. Рассмотрим упорядоченную систему с образованием тройного комплекса: а в Е —у ЕА <—>- ЕАВ EPQ ч—>- ЕР ч—>- Е. (4 13П q р v ' Продукт Р, как и субстрат А, может связываться со свободным ферментом; поскольку Р образуется из А, то весьма вероятно, что он будет связываться с тем же участком фермента, что и А. Следовательно, можно ожидать, что характер ингибирования, вызываемого Р, будет соответствовать варианту (а) табл. 4.5. Продукт Q не может связываться со свободным ферментом, он связывается только с комплексом ЕР, образуя тройной комплекс; можно, следовательно, полагать, что он будет функционировать как бесконкурентный ингибитор [вариант (г)]. Поскольку, однако, Q является продуктом (т. е. субстратом для обратной реакции), есть основания ожидать, что в его присутствии вследствие увеличения концентрации комплекса EPQ будет происходить частичное обращение реакции и вытеснение В из комплекса с ферментом. Это, конечно, приведет к увеличению Лвм- Кинетическое уравнение будет иметь следующий вид: Я ^ КмА JKm* ^ KsaKmb)Ii+ Я V (4Л32) х+~кТ + ~~ + \~ь— + ъъ A ^'Ki'l где q — концентрация продукта Q, a K'i есть величина, отлич-шая от простой константы диссоциации. Этому типу ингибирования соответствует случай (д) в табл. 4.5. Из таблицы видно, что в том случае, когда ингибитор конкурирует с одним из субстратов (например, А), ингибироваиие ш отношении второго субстрата при насыщающей концентрации Глава 4 А не наблюдается. Этого следовало ожидать, поскольку конкурентный ингибитор вытесняется из комплекса с ферментом при высокой концентрации субстрата, с которым он конкурирует. Таким образом, характер ингибирования продуктом в каждом конкретном случае можно предсказать, исходя из анализа кинетического уравнения и пути реакции. Такой подход иллюстрирует табл. 4.6, где суммированы данные о возможных типах ингибирования продуктом в случае двухсубстратных систем в стационарных условиях. Тип ингибирования, ожидаемый для простого упорядоченного механизма, уже рассматривался выше. В случае механизма Теорелла — Чанса тип ингибирования продуктом Q определяется тем, что продукт может вытеснять субстрат В из комплекса с ферментом. Следует отметить, что продукт Р (т. е. продукт, образующийся из А) может освобождаться раньше, чем Q: Е ч=± ЕА =J=t EQ q=fc Е. (4.133) В таком случае тип ингибирования продуктом будет «обратным» тому, который приведен в табл. 4.6. В случае двухстадийного переноса может иметь место ситуация, когда продукт, образующийся из субстрата А (т. е. Р), связывается с той же формой фермента, что и субстрат В (т. е. Е'), в то время как Q связывается с той же формой фермента, что и А. Кроме того, как отмечалось выше (с. 141), в присутствии продукта кажущаяся константа диссоциации комплекса А с ферментом не является пренебрежимо малой, следовательно, эта система подчиняется уравнению (4 86), а не (4.95). Таким образом, анализ первичных графиков l/v—1/s и данных по ингибированию продуктом позволяет (теоретически) сделать выбор между рассмотренными выше двухсубстратными реакциями в стационарных условиях. Анализ данных по ингибированию продуктом в случае неупорядоченных систем в равновесных условиях осложняется тем, что имеются несколько возможных путей взаимодействия продуктов с ферментом. В системе ЕА ЕР Е EAB-EPQ Е (4.134Т ЕВ EQ оба продукта (Р и Q) могут связываться со свободным ферментом. Если при связывании с ферментом одного из продуктов (например, Р) происходит вытеснение какого-либо субстрата из комплекса с ферментом, будет наблюдаться увеличение KSA и KsB- Поскольку, однако, при насыщающих концентрациях как А, так и В ингибитор вытесняется из комплекса с ферментом, кон- Таблица 46 Типы ингибирования Для стационарных систем Тип ингибирования продуктом Кинетический механизм в отношении А в отношении В концентрация * ненасыщающая концентрация * насыщающая концентрация а ненасыщающая концентрация а насыщающая (1) E=e±EA^EAB^EPQ^EP=e*E Р Конкурентное Конкурентное Смешанное Отсутствует Простой упорядоченный механизм Q Смешанное Бесконкурентное » Смешанное (2) В Е=ё±ЕА=^ЕР=ё±Е Q Р Конкурентное Конкурентное » Отсутствует Механизм Теорелла — Чанса Q Смешанное Отсутствует Конкурентное Конкурентное (3) Е^ЕА^Е'Р^Е'+Р Р » » > > E'^E'B^EQ^E+Q Q Конкурентное Конкурентное Смешанное Отсутствует Двухстадийный перенос Глава 4 станты КАк и /Свм, которые определяются при насыщающих концентрациях фиксированного субстрата (с. 129), не изменятся, и, следовательно, кинетическое уравнение, описывающее систему этого типа [уравнение (4.86)], примет вид у=-1Га-1Гъ-ка к в /-—у (4Л35> , 1 AM . AM . As AM / , . P \ I+ a +~b~ + ab Y+~RTJ где Kt является константой диссоциации комплекса ЕР. В этом случае наблюдается ингибирование типа (б) из числа перечисленных в табл. 4.5. Представляется маловероятным, чтобы оба продукта могли вести себя подобным образом; например, в трансферазной реакции типа (4.83) продукт ВХ способен вытеснять из комплекса с ферментом как АХ, так и В, в то время как продукт А вытесняет только АХ. Для большинства достаточно детально исследованных систем оказалось, что обычно продукты способны вытеснять только свои «родительские субстраты» из комплекса с ферментом. Тип ингибирования, наблюдаемый в таких случаях, зависит от влияния ингибитора на связывание другого («неродительского») субстрата. Эту ситуацию можно представить схемой га EAQ ffi EQ ЕА ^ А* ^ (4-136) К?%е*к' ЕАВ- ^E + P + Q- V ' % // ЕВ Q является конкурентным ингибитором по отношению к В, поскольку он может вытеснять его из комплекса с ферментом. Однако тип ингибирования в отношении А будет зависеть от относительных значений констант диссоциации. Кинетическое уравнение, описывающее систему (4.136) при равновесном связывании всех субстратов, имеет вид V 1 ¦ Кми / я \ аУ л-/АУ ¦ K.,Q -г а -г ab I ~ д-. (4.137) В простом случае [аналогичном тому, который описывается уравнением (4.108)], когда присутствие Q не оказывает влияния на связ |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 |
Скачать книгу "Ферменты. Том 1" (3.77Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |